29. Структурная схема микропроцессорного контроллера ввода, вывода и обработки аналоговых данных.

Структурная схема включает в себя:

• ГТИ(генератор тактовых импульсов) – задает работу МК (так как работает потактово). (Для стабилизации частоты системного генератора к выводам Х1 и Х2 МП БИС подключают кварцевый резонатор)

• схемы формирования импульса сброса (Цепочка R1C2 служит для кратковременного формирования импульса с отрицательным передним фронтом)

• МПБ(Микропроцессорный блок) - обеспечивает управление и синхронизацию работы всего устройства, обеспечивает приём, выдачу, хранение и обработку данных, поступающих по системной шине. В состав входят:

• процессор CPU (выполнение программы, заложенной в ПЗУ, системное управление всеми компонентами МК). (AD0-AD7- входы-выходы «адреса -данные», A8-A15 – выходы адреса,S1-0 – состояние цикла шины, RD,WR-чтение, запись, IO/M – выбор внешн. устр. или память, INTA-подтверждение прерывания, HOLD- захват шин.

• два буферных регистра RG1, RG2,двунаправленный шинный формирователь BD(так как микропроцессор имет совмещенную шину AD(адресса и данных), то для разделения сигналов этих шин применяются буфферные регистры. А15-А8 старшего байта адреса передается с помощью RG2, а A7-A0 – младшего – RG1. В регистрах будет записан адрес, а данные AD0-AD7 будут передаваться через шинный формирователь BD. D- входы-выходы «данные», A – выходы адреса

• мультиплексор MX(Мультиплексор два в один преобразует сигналы процессора в сигналы чтения/записи памяти и внешних устройств – MEMR(Y1), MEMW(Y2), I/OR(Y3), I/OW(Y4).

• ПЗУ(постоянное запоминающее устройство) - хранится код программы. CS- опредляет вкл. или выкл. блок

• ОЗУ(оперативное запоминающее устройство) - входные переменные, промежуточные данные, результат вычислений.

• Интерфейсный блок - Для управления внешними устройствами, а также для обеспечения необходимой скорости ввода полученного кода в память, и вывода полученных результатов на индикаторы. Порт В - программируется на вывод данных (для управления входами АК); порт А на ввод данных с АЦП, РС0…РС3 – для управления работой устройства отображения информации, РС4…РС7 – информация для записи семисегментного кода в соответствующий регистр. A1, A0 – адреса. (Задают адрес текущего порта: 00 – PA, 01 – PB, 10 – PC, 11 – регистр управляющего слова.)

• БВАД(блок вывода аналоговых данных) - Блок отображения информации (БОИ) преобразует цифровой сигнал в видимый.

• Дешифратор - Для преобразования двоичного кода в код индикатора

• буферные регистры - для хранения выводимой информации.

• Индикаторы - Для отображения результата вычислений

• БВВАД(блок ввода аналоговых данных) для обеспечения периодического опроса датчиков в состав проектируемого устройства необходимо включить, состоящий из:

• аналогового коммутатора (АК) (коммутация одного из аналоговых входов, подключенных к датчикам, на аналоговый выход); 1-16 –входы для аналоговых данных, №1-4(внизу) –для определения какой именно вход надо опросить.

• аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) (преобразование аналоговой информации от коммутатора в цифровой код); AIN – аналоговый вход, D0-D9 – выходы данных, RDY – для сигнализирования СPU о готовности результата, ST –для сигнализирования АЦП о том, что «пора» обрабатывать.

• Может применяться аттенюатор(для снижения значения обрабатываемого сигнала) или усилитель (для усиления). Например на АК Umax=2, а на АЦП Umax=4, необходим усилитель.

Контроллер, как и любую МПС, следует строить по модульному (блочному) принципу с шинной организацией связей между блоками, что и отображено на Рисунке 1. Физически шины адреса (ША), данных (ЩД) и сигналов управления (ШСУ) представляют собой параллельные проводники, предназначенные для передачи многоразрядных цифровых кодов либо в двух, либо в одном направлении. Достоинство шинных связей - существенное уменьшение числа соединительных проводов.

Извините, если сильно накрученно – старалась проще написать…это наш курсач, схема в вопросе 29.